JP3887660B2 - 液晶表示装置の検査システム及び検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、液晶パネル等の液晶表示装置の電気検査及び点灯検査の双方を行い得る検査システム及び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルは、図１のフローチャートに示すように、基板製造工程、アレイ製造工程、セル製造工程、及びモジュール製造工程を経て製造される。一般に、このような一連の製造過程において、アレイ製造工程の最終工程でアレイテスト検査という電気検査が、またセル製造工程の最終工程でセル点灯検査がそれぞれ行われている。ここで、アレイ製造工程における電気検査としては、ＴＦＴアレイテストまたはオープンショートテストが一般的である。前者のテストは、まず、データ線に電荷書き込み電圧を、また、走査線に電圧をかけることにより、検査対象となっている画素容量に対して電荷を書き込む。次に、一定時間経過後に、検査対象にプローブを当てて、その電荷を測定する。電荷の測定値により、信号線のショート、断線、及び画素不良を判断することができる。また、後者のテストは、走査線、データ線に電圧を交互に加えて、信号線のショート、断線、及び交差箇所のショートを検査する方法である。
【０００３】
一方、セル製造工程における点灯検査は、セルが形成され液晶が注入された液晶パネルを実際に点灯させることにより、パネルの動作状態を検査することをいう。具体的には、ラスター、縦縞、横縞、市松といった予め用意された画像パターンを表示するための駆動信号をデータ線端子及び走査線端子に印加することにより、画素欠陥、色むら、またはコントラスト等を視覚的に検査する。
【０００４】
ところで、点灯検査は、電気検査で良品とされた液晶パネルのみを検査対象としている。換言すると、電気的特性に問題がある液晶パネルは、点灯検査に先立つ電気検査で除かれているため、点灯検査の対象とはならない。従って、理論的には、点灯検査で不良品となるものは、液晶封入時のゴミの混入または傷の発生といったセル製造工程で発生した問題に起因したものであると判断できる。しかしながら、点灯検査で不良と判断されたパネルの不良原因を実際に解析してみると、その不良原因が必ずしもゴミや傷に起因したものではなく、画素容量等の電気的特性に依存したものもあることがわかった。本来、このような電気的特性上の不良は、電気検査で発見されるべきであるにもかかわらず、このような不良が点灯検査で初めて発見される理由は、検査に用いる装置、検査手法、または検査条件のそういに起因するものであろうと予測される。
【０００５】
また、点灯検査での検査項目である輝点または滅点などの画素欠陥は、信号線のショート、断線及び画素容量不良が原因である場合と、セル製造工程におけるゴミの混入、傷の発生などの欠陥が原因である場合がある。しかしながら、両者は視覚的には同じように見えるため、視覚的な判断のみをもって、欠陥の原因を区別することはできない。そのため、電気検査用の装置と点灯検査用の装置とを用いて、不良原因を解析せねばならず、不良解析の非効率化を招いていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、電気検査と点灯検査とを同一装置で行い得る新規な検査装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、光学検査と電気検査を同一条件で行い得ることにより、検査の精度及び検査の効率性を向上させることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１の発明は、検査対象である液晶表示装置のゲート線及びデータ線に制御信号を供給する信号供給手段と、液晶表示装置中の１フレーム分の画素のそれぞれの画素容量を測定する測定手段と、検査スタート信号の入力に応じて、信号供給手段に接続されていた液晶表示装置のデータ線を、１フレーム期間の間、測定手段に接続する切替手段とを有し、上記の信号供給手段には、複数の画像パターンが用意されており、指定された一の画像パターンを液晶表示装置に表示するための制御信号を、ゲート線及び前記データ線に供給する液晶表示装置の検査システムを提供する。
【０００９】
また、上記のような構成に、測定手段により測定された１フレーム分の画素容量の測定結果を表示する表示手段をさらに設けてもよい。
【００１１】
第２の発明は、検査対象である液晶表示装置のゲート線及びデータ線に制御信号を供給するステップと、検査スタート信号の入力に応じて、１フレーム期間の間、液晶表示装置のデータ線に制御信号を供給することを停止するステップと、１フレーム期間の間、液晶表示装置中の１フレーム分の画素のそれぞれの画素容量を測定するステップと、測定された１フレーム分の画素容量の測定結果を表示するステップとを有し、上記の制御信号を供給するステップに、検査対象である液晶表示装置を点灯させることにより、液晶表示装置の点灯状態を検査するステップを含ませた液晶表示装置の検査方法を提供する。この場合、複数の画像パターンを予め用意しておいて、指定された一の画像パターンを液晶表示装置に表示するようにすることが好ましい。
【００１４】
【作用】
検査対象である液晶表示装置のゲート線及びデータ線に制御信号を供給する。液晶表示装置が点灯可能な程度に組み立てられていれば、制御信号の供給により液晶表示装置は点灯状態となる。検査者は、点灯状態を検査することにより、画素欠陥、色むら等を有する不良品を発見することができる。また、点灯状態において、１フレーム期間の間だけ制御信号の供給を一旦停止し、その間に１フレーム分の画素容量を測定するため、点灯検査と併せて電気検査も行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２は、本実施例における液晶パネルの検査システムのブロック図である。この検査システムは、信号供給手段としての点灯制御部１、電荷測定部２、検査切替部３、画像処理部４、及び表示部５で構成されている。まず、検査対象である液晶パネル６のデータ線を検査切替部３に接続すると共に、そのゲート線を点灯制御部１に接続する。検査切替部３を、データ線を点灯制御部１に接続するようにセットする。点灯制御部１は、液晶パネル６のゲート線及びデータ線に制御信号を供給し、液晶パネル６を点灯させる。すなわち、液晶パネル６の画素容量に電荷を蓄積させる。セル製造工程が終了した段階では、液晶パネル６は点灯可能な状態にあるため、制御信号の供給によって液晶パネル６は点灯する。従って、この点灯状態を視覚的に検査することにより、輝点、滅点などの画素欠陥、色むら、或いはコントラストなどの点灯検査を行うことができる。
【００１６】
次に、電気検査を開始するために、検査スタート信号を検査切替部３に供給する。検査切替部３は、この検査スタート信号をトリガーにして、１フレーム期間の間、液晶パネル６のデータ線を電荷測定部２に接続する。ここで、１フレーム期間とは、１つのフレームを液晶パネル上に表示する期間をいい、例えば、１秒間に３０フレームを表示する場合には、１フレーム期間は1/30秒（約16ms）に相当する。これにより、点灯制御部１からデータ線に対する制御信号の供給は一旦停止する。この1フレーム期間の間に、電荷測定部２は、液晶表示装置中の１フレーム分の画素のそれぞれの画素容量を測定する。そして、1フレーム期間経過後に、検査切替部３は、再び、データ線と点灯制御部１とを接続する。なお、1フレーム期間の間、液晶パネル６は点灯しない状態となるが、人間の視覚特性上、そのような状態は認識できず、常時点灯しているように見える。
【００１７】
１フレームを構成する多数の画素の画素容量が、電荷測定部２により測定されて、測定値は画像処理部４に送られる。画像処理部４は、送られてきたすべての画素容量の測定値に基づき、信号線のショート、断線、及び画素容量不足等の電気特性を解析する。そして、１フレーム分の全測定画素容量を２５６階調の疑似液晶パネル画像に置き換え、表示部５上に表示する。さらに、画素容量の測定値が予め設定されたしきい値を超えた場合には、その箇所にマークをつけて表示する。
【００１８】
表示部５に表示された疑似液晶パネル画像と、液晶パネル６の実際の点灯状態とを視覚的に比較する。両者の表示画像の違いから、ある画素における不良原因を以下のように特定することができる。表示画像の画像処理検査結果を、各画素の電荷量の画像処理結果と比較することにより、光学検査と電気検査とを同一条件で同時に行うことができる。
【００１９】

【００２０】
さらに、液晶パネル６に表示する画像パターンを変えて、再度、点灯検査及び電気検査を行ってもよい。この場合、複数の画像パターンを予め用意しておき、それを点灯制御部１中に記憶しておく。そして、その中の指定された画像パターンを液晶パネル６に表示する制御信号を、ゲート線及びデータ線に供給すればよい。画像パターンとしては、ラスター、縦縞、横縞、または市松などのパターンがある。
【００２１】
図３は、セル最終検査のフローチャートである。まず、液晶パネル６に上記の検査システムを接続する（ステップ１１）。検査切替部３を点灯制御部１側に切り替えて、液晶パネル６のデータ線を点灯制御部１に接続する（ステップ１２）。その後、点灯制御部１は、上述した制御信号を液晶パネル６に供給し、液晶パネル６を点灯させ、パネルの各画素の点灯状態を確認する点灯検査を行う（ステップ１３）。この検査で不良が発見された場合、その不良原因を特定すべく以下の電気検査に進む。
【００２２】
電気検査の開始するために、検査スタート信号を検査切替部３に供給する（ステップ１４）。検査切替部３は、１フレーム期間の間、データ線を電荷測定部２に接続し（ステップ１５）、１フレーム期間の電荷を測定する（ステップ１６）。１フレーム期間経過後、検査切替部３は、再度点灯制御部３側に切り替わる（ステップ１７）。測定された電荷の値は、画像処理部４にて画像処理され（ステップ１８）、処理画像を表示部５に表示することにより、視覚的に電気的不良の有無、すなわちアレイ欠陥の有無を判断することができる（ステップ１９）。点灯検査（ステップ１３）とアレイ欠陥検出（ステップ１９）の双方の結果に基づき、不良原因を特定することができる（ステップ２０）。
【００２３】
ステップ１７後に、点灯制御部１は、画像パターンを変更して、上記の一連の点灯検査及び電気検査を繰り返し実行する。
【００２４】
このように、本検査システムは、セル製造工程終了後における点灯検査及び電気検査の両方を同時に行うことができるものであるが、アレイ製造工程終了後の電気検査においても使用することができる。図４は、アレイ最終検査のフローチャートである。アレイが製造された直後の段階では、またパネル自体が点灯しないため、視覚的な点灯検査を行われない。そのため、図３中のステップ１３、２０は本検査工程では存在しないが、その他のステップはセル最終検査のフローチャートと同様である。
【００２５】
【効果】
このように本発明によれば、液晶表示装置の画像点灯検査と電気検査とを同一の装置を用いて、リアルタイムで同時に行うことができる。そのため、双方の検査結果の整合性を正確に取ることが可能となる。従って、検査精度及び検査効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な液晶パネルの製造工程を示すフローチャート、
【図２】本実施例における液晶パネルの検査システムのブロック図、
【図３】セル最終検査のフローチャート、
【図４】アレイ最終検査のフローチャートである。

Claims (4)

1. 検査対象である液晶表示装置のゲート線及びデータ線に制御信号を供給する信号供給手段と、前記液晶表示装置中の１フレーム分の画素のそれぞれの画素容量を測定する測定手段と、検査スタート信号の入力に応じて、前記信号供給手段に接続されていた前記液晶表示装置の前記データ線を、１フレーム期間の間、前記測定手段に接続する切替手段とを有し、前記信号供給手段には、複数の画像パターンが用意されており、指定された一の画像パターンを前記液晶表示装置に表示するための前記制御信号を、前記ゲート線及び前記データ線に供給することを特徴とする液晶表示装置の検査システム。
2. 前記測定手段により測定された１フレーム分の前記画素容量の測定結果を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の検査システム。
3. 検査対象である液晶表示装置のゲート線及びデータ線に制御信号を供給するステップと、検査スタート信号の入力に応じて、１フレーム期間の間、前記液晶表示装置の前記データ線に前記制御信号を供給することを停止するステップと、前記１フレーム期間の間、前記液晶表示装置中の１フレーム分の画素のそれぞれの画素容量を測定するステップと、測定された１フレーム分の前記画素容量の測定結果を表示するステップとを有し、前記制御信号を供給するステップは、検査対象である前記液晶表示装置を点灯させることにより、前記液晶表示装置の点灯状態を検査するステップを含むことを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
4. 前記液晶表示装置の点灯状態を検査するステップは、予め用意された複数の画像パターンのうちの指定された一の画像パターンを前記液晶表示装置に表示することを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の検査方法。

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